Engenharia das Reacções I
R
I T, 19 julho de 2019
Época Especial de ERI
Mestrados Integrados em Engenharia Química e Engenharia Biológica
Duração: 2 h. | Tolerância: 30 minutos.
Não se esqueça de identificar todas as folhas de resposta.
As cotações dos itens encontram-se na margem do enunciado da prova.
1 Uma reacção em fase gasosa de estequiometria A → 2R de primeira ordem é realizada num (4 v.)
reactor batch a temperatura constante e pressão de 3 atm com 20% de inertes.
Determine a constante de velocidade de reacção sabendo que o volume aumenta de 60%
após 20 min.
Solução:
Como há variação de densidade há que trabalhar em número de moles.
%I
Se for n Ao o número de moles iniciais de A, serão n I o = 100−%I n Ao = 0,25 ·n Ao moles de
inerte.
t=0 t=t
A n Ao n Ao (1 − x)
I 0, 25 · n Ao 0, 25 · n Ao
R 0 2 · n Ao x
total 1,25 ·n Ao 1,25 ·n Ao + n Ao x
Então V
Vo
= 1, 6 = nnTo
T 1
= 1 + 1,25 · x. Resolvendo vem x = 3
4
dx 1−x
C Ao = kC A = C Ao
dt 1 + 0, 8x
Z 0,75 1 + 0, 8x
kt = d x = 1, 895
0 1−x
logo k=0,0944 mi n −1
2 A reacção química de isomerização t r ans −C HC l = C HC l ci s −C HC l = C HC l foi estu- (4 v.)
dada por William Kelford a 300 ºC e os resultados encontrados foram os seguintes:
t(s) 0 600 1080 ∞
[t r ans −C HC l = C HC l ] (M) 0,95 0,829 0,7524 0,419
Sabendo que ambas as velocidades são de primeira ordem e que a 310 ºC a constante de
velocidade directa é de 6.5 × 10−4 s −1 , calcule a energia de activação desta reacção.
Pág. ©FGF&RR 2017
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I T, 19 julho de 2019
Época Especial de ERI
Mestrados Integrados em Engenharia Química e Engenharia Biológica
Duração: 2 h. | Tolerância: 30 minutos.
Não se esqueça de identificar todas as folhas de resposta.
As cotações dos itens encontram-se na margem do enunciado da prova.
1 Uma reacção em fase gasosa de estequiometria A → 2R de primeira ordem é realizada num (4 v.)
reactor batch a temperatura constante e pressão de 3 atm com 20% de inertes.
Determine a constante de velocidade de reacção sabendo que o volume aumenta de 60%
após 20 min.
Solução:
Como há variação de densidade há que trabalhar em número de moles.
%I
Se for n Ao o número de moles iniciais de A, serão n I o = 100−%I n Ao = 0,25 ·n Ao moles de
inerte.
t=0 t=t
A n Ao n Ao (1 − x)
I 0, 25 · n Ao 0, 25 · n Ao
R 0 2 · n Ao x
total 1,25 ·n Ao 1,25 ·n Ao + n Ao x
Então V
Vo
= 1, 6 = nnTo
T 1
= 1 + 1,25 · x. Resolvendo vem x = 3
4
dx 1−x
C Ao = kC A = C Ao
dt 1 + 0, 8x
Z 0,75 1 + 0, 8x
kt = d x = 1, 895
0 1−x
logo k=0,0944 mi n −1
2 A reacção química de isomerização t r ans −C HC l = C HC l ci s −C HC l = C HC l foi estu- (4 v.)
dada por William Kelford a 300 ºC e os resultados encontrados foram os seguintes:
t(s) 0 600 1080 ∞
[t r ans −C HC l = C HC l ] (M) 0,95 0,829 0,7524 0,419
Sabendo que ambas as velocidades são de primeira ordem e que a 310 ºC a constante de
velocidade directa é de 6.5 × 10−4 s −1 , calcule a energia de activação desta reacção.
Pág. ©FGF&RR 2017
